//设计一个支持在平均 时间复杂度 O(1) 下，执行以下操作的数据结构： 
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// 
// insert(val)：当元素 val 不存在时返回 true ，并向集合中插入该项，否则返回 false 。 
// remove(val)：当元素 val 存在时返回 true ，并从集合中移除该项，否则返回 false 。 
// getRandom：随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有 相同的概率 被返回。 
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// 示例 : 
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//输入: inputs = ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", 
//"remove", "insert", "getRandom"]
//[[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
//输出: [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
//解释:
//RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();  // 初始化一个空的集合
//randomSet.insert(1); // 向集合中插入 1 ， 返回 true 表示 1 被成功地插入
//
//randomSet.remove(2); // 返回 false，表示集合中不存在 2 
//
//randomSet.insert(2); // 向集合中插入 2 返回 true ，集合现在包含 [1,2] 
//
//randomSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 
//  
//randomSet.remove(1); // 从集合中移除 1 返回 true 。集合现在包含 [2] 
//
//randomSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 
//
//randomSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 
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// 提示：
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// -2³¹ <= val <= 2³¹ - 1 
// 最多进行 2 * 10⁵ 次 insert ， remove 和 getRandom 方法调用 
// 当调用 getRandom 方法时，集合中至少有一个元素 
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// 注意：本题与主站 380 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.*;

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class RandomizedSet {

    List<Integer> list;
    Map<Integer, Integer> map;

    /** Initialize your data structure here. */
    public RandomizedSet() {
        list = new ArrayList<>();
        map = new HashMap<>();
    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    public boolean insert(int val) {
        if(map.containsKey(val)){
            return false;
        }
        map.put(val, list.size());
        list.add(list.size(), val);
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    public boolean remove(int val) {
        if(!map.containsKey(val)){
            return false;
        }
        int index = map.get(val);
        //将list中最后一个元素移到该位置，同时删除最后一个元素
        int lastValue = list.get(list.size()-1);
        list.set(index,lastValue);
        list.remove(list.size()-1);
        //删除map中该元素，同时更新map中最后一个元素的下标
//        map.remove(val);
//        map.put(lastValue, index);
        map.put(lastValue,index);  //必须先put,再reMove,因为此时可能只有一个元素
        map.remove(val);
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    public int getRandom() {
        //这样写有问题
//        double random = Math.random();
//        int i = (int) random * list.size();
//        return list.get(i);
        int randomIndex = new Random().nextInt(list.size());
        return list.get(randomIndex);
    }

    public static void main(String[] args) {
        RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
        randomizedSet.remove(0);
        randomizedSet.remove(0);
        randomizedSet.insert(0);
        randomizedSet.getRandom();
        randomizedSet.remove(0);
        randomizedSet.insert(0);
    }
}

/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
 * boolean param_1 = obj.insert(val);
 * boolean param_2 = obj.remove(val);
 * int param_3 = obj.getRandom();
 */
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
